Erwärmung und Abkühlung

Mö · Gast

Meine Frage:
Hey ho,
also folgendes Gedankenexperiment dient mir jetzt mal als Vorlage...
Man steckt ein Thermometer (welches 23°C Raumtemp.anzeigt) in ein Glas mit Eiswasser. Nach wenigen Sekunden (etwa 20) hat sich die angezeigte Temperatur auf etwa 1 °C abgekühlt. Wieso dauert es jetzt nachdem ich das Thermometer aus dem Glas nehme viel länger (5min) bis es sich wieder der Raumtemperatur von 23°C angeglichen hat?

Meine Ideen:
an der Temperaturdifferenz zwischen Anfangs und Endzustand kann es ja nicht liegen... sie ist ja bei beiden Wegen gleich...
Wäre nett wenn mir das jemand erklären könnte ^^

danke schon mal

Gruß Mö

Sherlock Holmes · Anmeldungsdatum: 16.04.2012 Beiträge: 38

Das ist eine berechtige Frage.

Also das ist eigentlich relativ klar, wenn du das Thermometer ins Eiswasser rein tauchst. Das Thermometer kühlt sehr schnell, weil du näheren Kontakt mit den Eiswasser hast. Keine große Fläche ist enthalten und der Raum ist kompakter. Also weniger Einfluss.

Aber wenn du das Thermometer wieder raus tust, dann dauert das, weil die wärme der Luft nicht so stark/intensiv ist, dass sie das Thermometer so schnell nach oben jagt. Also ist auch die Umgebung zu beachten.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Eine gewisse Rolle wird der enorme Unterschied der spezifischen Wärmekapazitäten von Luft und Wasser spielen.

Huurz · Anmeldungsdatum: 11.04.2012 Beiträge: 23

Hi

Genauer gesagt hängt vom Wärmeübergangskoeffizient ab. Je höher dieser Faktor ist, desto besser kann Wärme von Gas oder Flüssigkeit an die Oberfläche eines Stoffes übertragen werden, und je besser die Wärmeübertragung desto schneller heizt oder kühlt sich dein Thermometer auf bzw ab.
Er hängt wie Franz schon gesagt von der Wärmekapazität, aber auch von Dichte und Wärmeleitkoeffizienten beider Stoffe die an der Wärmeübertragung beteiligt sind, also Luft bzw Wasser und Material des Thermomenters. Auch die Strömungsgeschwindigkeit des Fluides ist entscheidend, sowie die Geometrie des umströmten Körpers. Es ist also keine SToffkonstante sondern muss für jeden Fall neu berechnet werden.
Man kann aber sagen das dieser KOeffizient bei der Übertragung an das Wasser um einiges höher ist als bei Luft.
Hier ein paar Stoffdaten zum Vergleich:
Luft:
http://www.schweizer-fn.de/stoff/wuebergang_gase/v2_wuebergang_gase.htm

Wasser:
http://www.schweizer-fn.de/stoff/wuebergang_fluessigkeit/v2_wuebergang_fluessigkeit.htm

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Genau!

Wobei ich mir nicht sicher bin, wie diese Wärmeleitung bei sich bewegenden Medien (Luft- oder Wasserströumg) funktioniert.